JP4228397B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

この発明はスタッカークレーンを備えた自動倉庫に関し、特にスタッカークレーンの走行範囲の全長に渡ってラックやステーションを配置できるようにした自動倉庫に関する。

スタッカークレーンでは、台車でのマストの前後から台車の端部までのスペースに、走行モータや昇降モータ、ドラム、制御盤などの駆動機構を配置する。この結果、スタッカークレーンの全長は昇降台の幅よりも相当程度に大きくなり、スタッカークレーンの走行経路長（走行レールの両端間の長さ）はラックの全長よりも大きくなる。このため走行レールに接してはいるものの、ラックやステーションを設けられないスペースが生じ、自動倉庫の収納効率が低下する。ここで関連する先行技術に付いて触れると、特許文献１はスタッカークレーンの昇降台に複数のスライドフォークを搭載することを提案している。
特開平６−２４５１１号公報

この発明の課題は、自動倉庫の収納効率を向上させることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、隣り合った間口等に対して、スタッカークレーンを走行させずに物品を移載できるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、請求項１の課題を達成するための具体的な構成を提供することにある。

この発明は、台車にマストと走行モータと昇降モータとを設け、移載装置を備えた昇降台を昇降モータによりマストに沿って昇降させるようにしたスタッカークレーンを、ラックに沿って走行させる自動倉庫において、
スタッカークレーンのマストをラックの１間口よりも幅の広いゲート状として、その支柱をスタッカークレーンの台車の走行方向前後両端付近に設けると共に、
移載装置を昇降台上でスタッカークレーンの走行方向に沿って移動させるための移動手段と、
スタッカークレーンの走行経路の前方端部で物品を移載する際には前記移載装置をスタッカークレーンの前方へ、後方端部で物品を移載する際には前記移載装置をスタッカークレーンの後方へ移動させるように、前記移動手段を制御するための制御手段を設け、
さらに前記走行モータと昇降モータとを台車内に水平に並べて配置したたことを特徴とする。

好ましくは、前記マストの支柱間の幅をラックでの整数個の間口分の幅とする。

また好ましくは、スタッカークレーンのマストの支柱を台車の前後両端部に設け、マストの支柱間に相当する台車内の位置に、昇降モータと走行モータとを設ける。

この発明では、マストをラックの１間口よりも幅の広いゲート状とするので、昇降台の下方に走行モータや昇降モータを収めることができ、しかも台車の高さも増さない。このためマストの前後からの台車の突き出しを無くしあるいは僅かにできる。移載手段は昇降台上を移動できるので、走行経路の前方端部で物品を移載する際には移載装置をスタッカークレーンの前方へ、後方端部で物品を移載する際には前記移載装置を後方へ移動させると、スタッカークレーンの走行経路のほぼ全長に沿ってラックやステーションを設けることができ、自動倉庫の収納効率が向上する。またスタッカークレーンは、マストの支柱間の幅が広いので構造が安定で、振動しにくい。さらに移載装置の水平移動とスタッカークレーンの走行とを組み合わせて、目的の間口まで到達する時間を短縮できる。

マストの支柱間の幅をラックでの整数個の間口分の幅とすると、例えば２間口分の幅で有れば、隣り合った間口間ではスタッカークレーンを走行させずに物品を移載でき、３間口分の幅で有れば２間口分離れた間口までスタッカークレーンを走行させずに物品を移載できる。

マストの支柱をスタッカークレーンの台車の前後両端に設け、その間のスペースでマストの下部の台車内に昇降モータと走行モータとを設けると、スタッカークレーンの全長がマストの幅よりも長いことによるデッドスペースを最小にできる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図６に、実施例とその変形とを示す。図において、２は自動倉庫で、４はスタッカークレーン、６はラック、８は走行レールである。ラック６は走行レール８の左右に例えば一対設けるが、ここでは一方のみを示し、またラック６の一部の間口を入出庫ステーションとし、もしくはラック６の左右の端部を走行レール８の左右の端部よりも中央側に寄せて、入出庫ステーションを設ける。図１等に示すように、ラック６の左右の端部と走行レール８の左右の端部はほぼ同じ位置にあり、ラック６よりも走行方向外側に入出庫ステーションを設ける場合、入出庫ステーションでの物品移載用のエリアの端部と走行レール８の端部がほぼ一致する。

スタッカークレーン４の構造を説明すると、１０はゲート形のマストで、スタッカークレーン４の走行方向前後に一対の支柱１１，１１を備えるが、支柱は前後各２本で合計４本としたり、あるいは前後一方が１本で他方が２本の合計３本などとしても良い。マスト１０に沿って昇降台１２が昇降し、スタッカークレーン４の走行方向に沿った昇降台１２の幅は、ラック６での２間口分である。図１に間口の幅をｗとして示す。なお昇降台１２の幅は２間口分に限らず、２以上の整数個の間口分の幅とすることが好ましい。昇降台１２の走行方向での前後にベース１４が移動し、ベース１４にはスライドフォーク１６やスカラアーム、コンベヤなどの移載手段を搭載する。１８はスライドフォーク１６上の物品で、半導体カセットや半導体や液晶などの露光用レチクルのカセットなどである。

２０はスタッカークレーン４の台車で、走行方向に沿った前後の幅はマスト１０の幅と等しく、マスト１０の支柱１１，１１は台車２０の前後両端に設けてある。２２は昇降モータで、昇降台１２を昇降させ、２４は走行モータで、駆動輪２６を駆動してスタッカークレーン４を走行させる。昇降モータ２２と走行モータ２４は台車２０内に設けられ、スタッカークレーンの走行方向に沿ってマスト１０の下部から前後にはみ出さない。ここでは駆動輪２６は前後各１輪の合計２輪とし、走行モータ２４を前後に一対設けるが、駆動輪が前後左右の合計４輪の場合、例えば走行モータ２４を前後左右に合計４個設けても良い。昇降モータ２２はここでは台車２０の中央部に１個設けるが、複数個設けても良い。

図２に示すように、昇降台１２にタイミングベルト２８を設け、モータ３０と減速機３２及びプーリ３３でタイミングベルト２８を駆動し、スライドフォーク１６のベース１４を前後の支柱１１，１１間で移動させる。ベース１４を移動させる手段は、タイミングベルト２８に限らず、チェーンやボールネジなど任意である。支柱１１の内部にはタイミングベルト３４などの吊持材が収められ、昇降台１２から突き出した突出部３６に固定されている。また突出部３６にはローラ３８を複数設けて、支柱１１の内面でガイドする。

図３に台車２０での昇降モータ２２や走行モータ２４等の配置を示すと、タイミングベルト３４は台車２０の内部にプーリ４０を介して導かれ、昇降モータ２２に接続した減速機４２で駆動される。また走行モータ２４の出力は減速機４１で減速され、駆動輪２６へ伝えられる。なおモータ２２，２４の減速の手法は任意である。図３から明らかなように、台車２０は前後対称で、モータ２２，２４が走行レール８と直角な方向に台車２０から突き出す範囲は、例えば平面視で昇降台１２の下方に収まる範囲とする。５０は制御部で、モータ２２，２４やモータ３０を制御し、スタッカークレーン４の走行と昇降台の昇降並びにベース１４の移動などを制御する。

図４に、タイミングベルト３４の配置を示すと、ゲート状のマスト１０と台車２０内を１周するようにタイミングベルト３４は配置され、プーリ４０，４４等により導かれて、減速機４２等により駆動される。なおタイミングベルト３４に代えて、ワイヤや鋼ベルト、ロープなどを用いても良い。

スタッカークレーン４の動作を図５に示すと、ラック６の一方の端部の列６ａとの間で物品を移載する場合、ベース１４をａの位置に移動させ、ラック６の他方の端部の列６ｂとの間で物品を移載する場合、ベース１４を図５の鎖線のｂの位置に移動させる。これ以外の位置の場合、ベース１４はａの位置でもｂの位置でも良いが、スタッカークレーン４の走行距離が短くなるようにベース１４の位置を定める。５２，５３はステーションで、ステーション５２との移載では、ベース１４をａの位置に移動させ、ステーション５３との移載ではベース１４をｂの位置に移動させる。

図６に変形例のスタッカークレーンを示し、特に指摘した点以外は図１〜図５と同様である。タイミングベルト３４を、一方のタイミングベルト３４ａと他方のタイミングベルト３４ｂに２分し、昇降モータを２２ａ，２２ｂの一対設けて、タイミングベルト３４ａを昇降モータ２２ａで、タイミングベルト３４ｂを昇降モータ２２ｂで駆動する。

実施例の効果を示す。
(1) 台車２０は支柱１１，１１の前後にはみ出さないので、スタッカークレーン４の走行経路に沿った全範囲にラック６やステーション５２，５３を設置できる。このため設置面積当たりの自動倉庫の収容効率を増すことができ、床面積当たりのコストが大きいクリーンルームなどで特に効果が大きい。
(2) マスト１０の幅を大きくできるので、スタッカークレーンの構造が安定である。また走行モータや昇降モータを、スタッカークレーン４の走行方向に沿って前後対称に配置できるので、台車には前後対称な力が加わる。このためスタッカークレーン４は揺れにくく、かつ制御が容易である。
(3) ラック６の左右隣り合った間口の間であれば、スタッカークレーン４を走行させずに物品を移載できる。スタッカークレーン４を走行させるのと同時にベース１４を移動させると、走行距離を１間口分小さくできる。これらのため、スタッカークレーン４のサイクルタイムを短くできる。
(4) ラック６の２間口分の幅の台車２０内に、走行モータや昇降モータなどを配置するので、台車２０の高さを大きくする必要がない。このため高さ方向に沿ったラックのデッドスペースも増さない。

実施例の自動倉庫の側面図 図１のII−II方向水平断面図 図１のIII−III方向水平断面図 実施例で用いたスタッカークレーンでの走行系と昇降系の配置を示す図 実施例で用いたスタッカークレーンによるラックへのアクセス範囲を示す図 変形例のスタッカークレーンでの走行系と昇降系の配置を示す図

符号の説明

２ 自動倉庫
４ スタッカークレーン
６ ラック
８ 走行レール
１０ マスト
１１ 支柱
１２ 昇降台
１４ ベース
１６ スライドフォーク
１８ 物品
２０ 台車
２２ 昇降モータ
２４ 走行モータ
２６ 駆動輪
２８ タイミングベルト
３０ モータ
３２ 減速機
３３ プーリ
３４ タイミングベルト
３６ 突出部
３８ ローラ
４０，４４ プーリ
４１，４２ 減速機
５０ 制御部
５２，５３ ステーション

ｗ 間口の幅

Claims (3)

1. 台車にマストと走行モータと昇降モータとを設け、移載装置を備えた昇降台を昇降モータによりマストに沿って昇降させるようにしたスタッカークレーンを、ラックに沿って走行させる自動倉庫において、
   スタッカークレーンのマストをラックの１間口よりも幅の広いゲート状として、その支柱をスタッカークレーンの台車の走行方向前後両端付近に設けると共に、
   移載装置を昇降台上でスタッカークレーンの走行方向に沿って移動させるための移動手段と、
   スタッカークレーンの走行経路の前方端部で物品を移載する際には前記移載装置をスタッカークレーンの前方へ、後方端部で物品を移載する際には前記移載装置をスタッカークレーンの後方へ移動させるように、前記移動手段を制御するための制御手段を設け、
   さらに前記走行モータと昇降モータとを台車内に水平に並べて配置したことを特徴とする、自動倉庫。
2. 前記マストの支柱間の幅をラックでの整数個の間口分の幅としたことを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
3. スタッカークレーンのマストの支柱を台車の前後両端部に設け、マストの支柱間に相当する台車内の位置に、昇降モータと走行モータとを設けたことを特徴とする、請求項１または２の自動倉庫。
   

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